比較基因組學鑒定藏豬和家豬的自然和人工選擇的主要內容

1、《比較基因組學鑒定藏豬和家豬的自然和人工選擇》《比較基因組學鑒定藏豬和家豬的自然和人工選擇》的主要內容的主要內容藏豬主產于青藏高原，包括四川阿壩及甘孜藏豬、云南迪慶藏豬、甘肅合作藏豬以及分布于西藏自治區(qū)山南、林芝、昌都等地的藏豬類群。藏豬是世界上少有的高原型豬種，是我國寶貴的地方品種資源。藏豬長期生活于無污染、純天然的高寒山區(qū)，具有適應高海拔惡劣氣候環(huán)境、抗病、耐粗等特點。藏豬能適應惡劣的高寒氣候，在海拔2500～3500m的青藏高原半

2、山區(qū)，年平均氣溫7～12℃、冬季最低15℃、無霜期110～190天、食物資源缺乏的嚴酷條件下，藏豬仍能很好地生存下來。這種極強的適應能力和抗逆性，是其他豬種所不具備的獨特種質特性。2004年，藏豬正式列入《中國畜牧品種志》，被正式確定為地方原始豬種。該研究利用高通量測序技術及生物信息分析策略，從基因組水平充分揭示了藏豬特有高原環(huán)境適應性的分子機理，同時解析了四川盆地家豬在幾千年的人工馴化過程中基因組中重要經濟性狀相關基因的進化方向。該研

3、究主要包括以下兩部分內容和發(fā)現(xiàn)：第一部分：藏豬和歐洲家豬的比較基因組學分析第一部分：藏豬和歐洲家豬的比較基因組學分析自然選擇和人工選擇是動物進化和家豬品種形成的重要驅動力之一。該研究首先通過組裝我國特有高原型豬種——藏豬的基因組，與歐洲家豬杜洛克豬的參考基因組進行比較基因組學研究。揭示了豬基因組中大量功能基因在高原極端環(huán)境和強烈人工選擇下出現(xiàn)的差異。嗅覺、能量代謝、低氧適應、紫外線抵抗、血液循環(huán)系統(tǒng)的平滑肌發(fā)育、子宮內的血液運輸和藥物轉

4、運等基因在藏豬和家豬間呈現(xiàn)出截然不同的進化趨勢。1.通過基因組大小的比較分析發(fā)現(xiàn)藏豬基因組比家豬基因組小了0.09Gb(9千萬)堿基序列，且兩者基因組僅有93.41%的部分共線，其差異堪比牦牛和家牛（共線性程度94%）差異程度。此外，藏豬和家豬間186Mb（1億8千萬）堿基的序列方向相反，其差異可比人與黑猩猩（基因組間反向序列為154Mb(1億5千萬)）。進一步分析發(fā)現(xiàn)藏豬和家豬的祖先可能早在690萬年前就例（心：0.48%，肺：1.3

5、6%）遠高于普通家豬（心：0.35%，肺：0.83%），是研究人類高原缺氧性肺動脈高壓和充血性心力衰竭理想模型。7.更為有趣的是，研究同時發(fā)現(xiàn)18個與胎盤發(fā)育和39個子宮血液循環(huán)的基因，在藏豬中得以快速進化，充分證明藏豬在條件惡劣的高海拔環(huán)境下成功繁殖后代的特殊本領。藏豬與平原家豬相比，犧牲了產仔數(shù)（藏豬：48只每胎，家豬：810只每胎），通過優(yōu)化子宮內的血液循環(huán)，有效增加氧的利用效率，最終生出了更重更強壯的小豬（小豬與母豬的體重比例，

6、藏豬：2.83%，家豬：0.57%）。同樣的現(xiàn)象也發(fā)生在高海拔居住的藏族人和南美的安第斯山脈居民，由于所處地理條件惡劣，他們都能生出更重更強健的小孩。此外，藏豬由于居住在青藏高原（平均海拔30005000米，紫外線指數(shù)1220），與歐洲家豬杜洛克豬（主產地之一的美國紐約，平均海拔10米，紫外線指數(shù)2）相比，長期暴露于高強度的紫外線輻射。藏豬不僅在外表上進化出了堅硬的皮膚和長而濃密的鬃毛以抵御輻射，同時加速進化出了上百個抵抗紫外線損傷細胞

7、DNA復制的基因，為深入研究紫外線加速皮膚老化和抗“光衰老”提供了具有重要價值的線索。8.研究還鑒定出了藏豬有188個基因在近百萬年的進化過程中發(fā)生了退化，變成了假基因。由于生活在遠離人類文明的高原，這些假基因主要與藥物等人工化學物質的代謝和轉運相關。而與之相反，家豬由于長期與人類共同生活，嚴重暴露在高劑量的人工化學物質環(huán)境中，通過食物（農藥殘留）、藥物、空氣和水攝入了大量的生物異生物質，與人類一起進化出了能夠快速轉運和代謝人工化學物質

8、的基因，降低體內化學物質殘留的危害。第二部分：藏豬和四川盆地家豬的群體基因組學分析第二部分：藏豬和四川盆地家豬的群體基因組學分析為進一步研究我國藏豬種群的遺傳結構、漫長歷史進化過程中的群體大小變化，以及四川盆地家豬經受長期人工選擇在基因組中留下的選擇性清除痕跡。本研究對來自我國6個代表性的藏豬群體，對四川盆地的4個特有地方豬種，以及四川盆地野豬進行了群體基因組重測序。結合歐洲野豬、歐洲家豬、中國東南家豬、亞洲野豬、東南亞島嶼的野生豬屬動